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1、 本科生毕业设计（论文） 摘 要本次设计主要是对中型客车制动系统结构进行分析的基础上，根据对中型客车制动系统的要求，设计出合理的符合国家标准和行业标准的制动系统。汽车制动系统是汽车最重要的系统之一，它直接关系到汽车行驶的安全性。为了保证汽车行驶的安全，制动器性能的好坏成为汽车构造中的重中之重。同时，良好的制动系统还能提高汽车的方向稳定性和制动效能。首先制定出制动系统的结构方案设计计算确定前盘、后鼓式制动器。绘制出了前、后制动器装配图、制动阀装配图、制动管路布置图。最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。通过本次设计的计算结果表明设计出的制动系统是合理的、符合标准的。其满足结构简单、成本低
2、、工作可靠等要求。关键词：中型客车；制动系统设计；盘式制动器；鼓式制动器；气压系统；AbstractBased on the structural analysis and the design requirements of n.medium bus braking system, a braking system design is performed in this thesis, according to the national and professional standards. Automotive vehicle braking system is one of the mo
3、st important system, it is directly related to car driving safety. In order to ensure the safety of automobile travel, automobile brake performance is good or bad to become a top priority in construction. At the same time, good braking system can improve the cars directional stability and braking pe
4、rformance.The braking system design starts from determination of the structure scheme. Calculating and determining the main dimension and structural type of the front disc、drum brake，brake master cylinder，and therefore draw the engineering drawings of the front and rear brakes, Brake valve, the diag
5、ram of the brake pipelines.The results show the design of braking system is reasonable, consistent with the standards and satisfies the requests such as simple structure and low cost. Key words: Medium-sized passenger car; braking system design; disc brake; drum brake; pneumatic system;40目录摘 要IAbstr
6、actII第1章 绪 论11.1 制动器设计的意义及目的11.2 汽车制动系统设计的要求11.3 汽车制动系统的组成11.4 制动系工作原理21.5 制动器研究现状2第2章 汽车制动方案论证分析与选择42.1 制动器形式方案分析42.1.1 鼓式制动器结构形式42.1.2盘式制动器结构形式62.2 制动驱动机构的结构型式与选择82.2.1 简单制动系82.2.2 动力制动系92.2.3 伺服制动系92.3 液压分路系统的形式与选择10第3章 制动系统主要参数的确定123.1 中型客车主要技术参数123.2 同步附着系数的的确定123.3 前、后轮制动力分配系数的确定。133.4 盘式制动器主要
7、参数的确定133.5 制动器最大制动力的确定143.6 盘式制动器制动因数计算143.7 鼓式制动器的设计计算153.8 鼓式制动效能因素计算153.9 制动器的温升计算163.10 盘式制动器主要零部件的结构设计173.11 鼓式制动器主要零部件的结构设计18第4章 气压制动系统结构设计与分析204.1 气压制动系统结构204.1.1 气压制动回路204.1.2 供能装置204.1.3 控制装置214.1.4 制动气室234.2 气压驱动机构的设计与计算244.2.1 制动气室设计244.2.2 贮气筒254.2.3 空气压缩机的选择25第5章 制动性能评价分析265.1 制动性能评价指标2
8、65.2 制动效能265.3 制动效能的恒定性275.4 制动时汽车的方向稳定性275.5 前、后制动器制动力分配285.5.1 地面对前、后车轮的法向反作用力285.5.2 理想的前、后制动器制动力分配曲线295.5.3 实际的前、后制动器制动力分配曲线29第6章 总 论30参考文献31致谢32附 录133附 录238第1章 绪 论1.1 制动器设计的意义及目的汽车制动系统是汽车最重要的系统之一，它直接关系到汽车行驶的安全性。随着汽车性能的提高，汽车的时速越来越高，为此，交通事故也逐年增加。在汽车交通事故中，除去违章驾驶以外，最主要原因就是车辆机械故障，而在各种交通故障中制动失灵占有相当高的
9、比例。可见，制动机构是保证行车安全的极为重要的系统。为了保证汽车行驶的安全，制动器性能的好坏成为汽车构造中的重中之重。同时，良好的制动系统还能提高汽车的方向稳定性和制动效能。因此，提高汽车制动性能具有一定的实际应用意义，与此同时，掌握汽车制动器设计具有一定的理论意义。制动器设计的目的：1、通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定中型客车制动系统的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。2、达到综合运用所学知识分析汽车基本性能和部件设计的训练，为今后实际工作打下基础。1.2 汽车制动系统设计的要求1、保证客车具有足够的制动效能，客车在30km/h时,制动距离小于8米。2、采用双回路制
10、动系统保证制动的可靠性。3、采用气压制动，使客车具有良好的操纵轻便性。4、在满足各个零部件质量要求的同时，还要保证足够的强度、刚度、寿命及经济性。1.3 汽车制动系统的组成制动系统由以下四个基本组成部分：（1） 供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的 各种部件。（2） 控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。（3） 传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件。（4） 制动器产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。1.4 制动系工作原理本设计采用前盘后鼓式、间隙可调式的气压制动器，以东风EQ1090E型汽车的凸轮式前轮制动器为例。
11、制动蹄是可锻铸铁的，不制动时由复位弹簧将其拉靠到制动凸轮轴的凸轮上。制动凸轮轴通过支座固定在制动底板上，其尾部花键轴插入制动调整臂的花键中。凸轮制动器制动调节臂的内部为蜗轮蜗杆传动，蜗轮通过花键与凸轮轴相连。正常制动时，制动调整臂体带动蜗杆绕蜗轮轴线转动，蜗杆由带动涡轮转动，从而使凸轮旋转，张开制动蹄起制动作用。制动调整臂除了具有传力作用外，还可以调整制动器的间隙。1.5 制动器研究现状虽然中国汽车工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命、高档次领域。由于在零件精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需
12、要大量进口汽车。中国汽车产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档次发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件成形分析及结构改进、并朝高速、高档次，高性能的方向发展。而汽车制动系统是汽车最重要的系统之一，制动系统性能的好坏直接关系到汽车行驶的安全性。车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才导致汽车的速度逐渐减
13、小至0,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:1)制动效能:即制动距离与制动减速度；2)制动效能的恒定性:即抗热衰退性；3)制动时汽车的方向稳定性；目前,对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行,由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量,因此,多数有关传动系!制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶,其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据,在汽车道路试验中,如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化,则可为汽车整车
14、制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。第2章 汽车制动方案论证分析与选择汽车制动系统的设计是一项综合性、系统性的设计。因此，在制动系统设计前，应先提出制动系统综合设计方案。2.1 制动器形式方案分析汽车制动器几乎均为机械摩擦式，即利用旋转元件与固定元件两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。一般摩擦式制动器按其旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。2.1.1 鼓式制动器结构形式鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用干各类汽车上。鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两种结构型式。内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄片的
15、制动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半袖套管的凸缘上，其旋转的摩擦元件为制动鼓。车轮制动器的制动鼓均固定在轮鼓上。制动时，利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦路片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带，其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外因柱表面与制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作一些汽车的中央制动器，但现代汽车已很少采用。所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，通常所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式结构。鼓式制动器按蹄的类型分为：1、 领从蹄式制动器如图所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向(制动鼓正向旋转)，则蹄1为领蹄，蹄2为从蹄。汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则相应地使领蹄与从蹄也就相互对调了。这种当
